納米p-n結：高性能的光伏器件、紫外光探測器和紫外LED

ZnO和GaN分别作為Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ寬禁帶半導體的典型代表在光電子器件等領域有着潛在的重要應用。由于納米線很大的比表面積，近年來，大量的文獻報道了将ZnO納米線應用于氣體敏感器件，生物、化學傳感器，光探測器等。但是，由于表面載流子耗盡層的存在，ZnO納米線光探測器的遲豫時間通常大于1秒。俞大鵬教授研究團隊的青年教師廖志敏博士帶領研究生别亞青等通過微加工手段制備了單根ZnO納米線與GaN的異質結。該器件具有優異的光伏性能，并實現了紫外波段的電緻發光功能（Adv. Mater. 22, 4284 (2010)）。

在此基礎上，該研究團隊最近又進一步實現了基于ZnO 納米線/GaN薄膜p-n結的快速紫外光探測功能，光響應上升時間約為20微秒，下降端遲豫時間約為219微秒。利用光伏效應，該p-n結在紫外光激發下成功地驅動了CdSe納米線紅光探測器工作，該聯合器件在多波長光探測器、自驅動光探測器、以及光操縱邏輯門等方面有着潛在的應用。相關工作于12月15日發表在《先進材料》（Advanced Materials）的網絡版上http://dx.doi.org/10.1002/adma.201003156。

該研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部973計劃以及介觀物理國家重點實驗室自主科研項目的大力資助。

“Self-powered, Ultrafast, Visible-blind UV Detection and Optical Logical Operation Based on ZnO/GaN Nanoscale p-n Junction”, Ya-Qing Bie, Zhi-Min Liao, Hong-Zhou Zhang, Guang-Ru Li, Yu Ye, Yang-Bo Zhou, Jun Xu, Zhi-Xin Qin, Lun Dai, Da-Peng Yu，Advanced Materials 2010,